C++ AMP计算和WPF渲染显卡两用性能

Posted 2023-02-22

【中文标题】C++ AMP计算和WPF渲染显卡两用性能

【英文标题】：C++ AMP calculations and WPF rendering graphics card dual use performance

【发布时间】：2014-03-01 07:24:50

【问题描述】：

情况：

在一个既需要计算又需要渲染图像（图像预处理然后显示）的应用程序中，我想同时使用 AMP 和 WPF（AMP 对图像进行一些过滤，而 WPF 只做显示）缩放/旋转的图像和一些简单的叠加，都以大约 30fps 的速度运行，新图像将不断流入）。

问题：

有没有什么办法可以知道两者会如何相互影响？

我想知道我是否会在稍后的实际应用程序中看到我将在单独的 AMP 环境中看到的希望不错的加速。

附加信息：

我将能够并且将单独测量 AMP 性能，因为无论如何我都将在单独的项目中设置它是低级别的新功能。 WPF 渲染部分已经存在于复杂的应用程序中，因此很难将其隔离。

我不打算只为渲染进行过滤器等，因为中间级别也需要结果（其他算法，例如边缘检测、保存等）。

【问题讨论】：

您认为它们会以何种方式相互影响？毕竟，两者都只是由 cpu 执行的指令。

我强烈希望 WPF 渲染和 AMP 都在 GPU 上执行。所以他们会共享 GPU 资源。 （CPU 开销应该主要限于内存传输。）

GPU 就像一个专门的 CPU。我不确定它只能做 AMP 部分而不是 WPF 部分是有原因的。毕竟它能够显示你的屏幕并同时做 AMP，对吧？无论如何：找出答案的唯一正确方法就是尝试一下。例如。将您的 AMP 内容编译为 dll，编写一个使用它的小型 C++/CLI dll，并具有启动 AMP 处理的功能。从您的 WPF 应用程序调用该函数。

【参考方案1】：

这里有几件事你应该考虑；

有没有什么办法可以知道两者会如何相互影响？

直接不，但间接是。 WPF 和 AMP 都在使用 GPU 进行渲染。如果您的应用程序的 AMP 部分使用过多的 GPU 资源，则会干扰您的帧速率。 Cartoonizer case study from the C++ AMP book 使用 MFC 和 C++ AMP 完全按照您描述的方式进行操作。在具有高图像处理负载的较慢硬件上，您可以看到应用程序的响应能力受到影响。然而，在几乎所有情况下，在 GPU 上对图像进行卡通化要快得多，并且可以达到视频帧速率。

我想知道我是否会看到希望不错的加速

对于任何 GPU 应用程序，看到性能改进的关键在于，在 GPU（而不是 CPU）上运行计算所带来的加速必须弥补将数据复制到 GPU 和从 GPU 复制数据的额外开销。

在这种情况下，由于您还必须将数据从本机 (C++ AMP) 编组到托管 (WPF) 环境，因此会产生额外的开销。您需要注意通过确保您的数据类型是 blitable 并且不需要显式封送处理来有效地执行此操作。我实现了一个使用 WPF 和本机代码的N-body modeling application。

理想情况下，您希望在不通过 CPU 移动的情况下渲染 GPU 计算的结果。这是可能的，但如果您明确涉及 WPF，则不会。 N-body 示例通过将 DirectX 渲染区域直接嵌入到 WPF 中来实现此目的，然后直接从 AMP 数组中渲染数据。这主要是因为 WPF viewport3D 确实不能满足我的性能需求。对于渲染图像 WPF 可能没问题。

除非在 VS 2013 中发生了变化，否则您肯定希望您的 C++ AMP 代码位于单独的 DLL 中，因为在 C++/CLI 项目中使用本机代码时存在一些限制。

正如@stijn 建议的那样，我将构建一个小型原型，以确保您通过将一些计算移至 GPU 所获得的收益不会因为将数据移入和移出 GPU 以及移入 WPF 的开销而丢失.

【讨论】：

我想在 Ade 的回答中补充一点，理论上您可以拥有一个具有 2 个 GPU 的系统，其中一个将仅用于计算，另一个用于渲染。在这种情况下，干扰将很小甚至没有。另一方面，您可以拥有一个带有集成 GPU 的系统，您可以在 VS 2013 版 C++ AMP 中利用此类系统的数据传输改进。